بررسی تاثیر نانو ذرات اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم بر شاخص های پایداری ساختمان خاک

پایداری ساختمان یکی از مهمترین ویژگی های فیزیکی خاک است که بر جنبه های دیگر خاک مثل فرسایش و نفوذ آب در خاک تاثیر می گذارد. یکی از روش های بهبود ویژگی های فیزیکی خاک، استفاده از اصلاح کننده ها می باشد. مواد نانو یکی از جدیدترین مواد اصلاحی است که می تواند نقش مهمی بر ویژگی های خاک داشته باشد و نتایج پژوهشگران نشان دهنده ی تاثیر مواد نانو بر ویژگی های مکانیکی (حد خمیرایی و روانی) است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تاثیر ذرات نانو اکسید سیلیسیم و نانو اکسید آلومینیم بر برخی از شاخص های پایداری ساختمان خاک بود.
به منظور بررسی اثر نانواکسید آلومینیوم و سیلیسیم بر شاخص های پایداری ساختمان، یک خاک لوم سیلتی انتخاب شد. خاک مورد مطالعه از مرکز تحقیات کشاورزی خراسان رضوی نمونه برداری، هوا خشک و از الک 4 میلی متری عبور داده شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل شاهد (بدون افزودن ماده اصلاحی) و نانو اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم به صورت جداگانه با غظت های 002/0، 005/0 ، 01/0 و 02/0 درصد وزنی به خاک اضافه شدند و در گلدان هایی به وزن 5 کیلوگرم در دوره زمانی 4 ماه در رطوبت بین ظرفیت زراعی تا 50 درصد آن و دمای بین 18 تا 25 درجه در گلخانه نگهداری شدند. سپس شاخص های میانگین وزنی قطر خاکدانه به روش الک تر(MWDwet) و خشک (MWDdry)، درصد پایداری خاکدانه ها (AS) و درصد تخریب خاکدانه ها (PAD) اندازه گیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگین ها در سطح پنج درصد بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن با استفاده از نرم افزارSPSS16 انجام شد.
نتایج نشان داد که افزودن مواد اصلاحی تاثیر معنی داری برپارامترهای پایداری ساختمان خاک داشتنند و باعث افزایش معنی دار MWDwet، MWDdry و AS و کاهش PAD شدند. بیشترین مقدار MWDwet و MWDdry مربوط به تیمار نانو اکسید آلومینیوم با غلظت 02/0 درصد بود و در هر دو ماده اصلاحی میانگین وزنی قطر خاکدانه در هر دو حالت خشک و تر با زیاد شدن غلظت افزایش پیدا کرد. کمترین میزان تخریب خاکدانه ها (PAD) مربوط نانواکسید سیلیسیم با غلظت 01/0 درصد بود و تفاوت معنی داری بین غلظت های مختلف نانو اکسید سیلیسیم از نظر تخریب وجود نداشت.
به طور کلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر مثبت هر دو ماده اصلاحی نانو اکسید آلومینیم و سیلیسیم بر بهبود پایداری ساختمان خاک می باشد و نانو اکسید سیلیسیم تاثیر بهتری نسبت به نانو اکسید آلومینیوم از نظر کاهش درصد تخریب خاکدانه ها داشت.